[发明专利]一种考虑了相邻系统的电力支援方法

权利要求书

1.一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.建立目标函数：将路径恢复每一时步的网络重构过程等效成一个多目标问题，其目标函数描述如下：

其中，f₁为在机组启动时限内被成功启动机组的发电容量总和取反，m为电网中黑启动分区数，P_smax为分区s中在机组启动时限内被成功启动机组的发电容量之和；f₂为各分区构建恢复网架所需的最大时间，以T_max＝max{T₁,T₂,…,T_k}表示；f₃为首先恢复的目标节点和目标线路的综合权值，将线路权值定义为气候条件因素折算到同一电压等级下的线路电抗与电纳之和，其中设备运行可靠性反映该线路通电正常运行的可靠性；电抗反映使用某线路作为恢复路径的电气距离和损耗；电纳反映使用该线路重建网架所承担的充电风险；f4为所有分区建立恢复网架所需的平均时间，Ts为分区s恢复到目标网络的时间；

b.收缩节点：选择可靠性高、恢复代价小的节点作为待收缩节点，以待收缩节点为中心，将与待收缩节点连接的周围节点凝聚成一个节点，并计算收缩后的网络凝聚度，即节点重要度a；

c.线路介数的计算：线路介数为该线路被网络中所有任意两节点之间最短路径经过的次数与网络中所有任意两节点之间最短路径数目的比值G_k，通过等式计算，等式中为网络中所有任意两节点之间的最短路径数目；为网络中任意两节点之间最短路径经过线路k的次数；

d.优化恢复路线：通过基于NSGA-Ⅱ算法的网架重构算法得到优化恢复路线，并输出该恢复路线。

2.根据权利要求1所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤b中所述节点重要度a通过等式计算，其中，n为网络中的节点数目；l为节点之间的平均最短路径，通过等式

3.根据权利要求1所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d中NSGA-Ⅱ算法通过引入Pareto最优解的概念进行计算：如果解x(1)的目标函数满足两个条件：则称x(1)支配解(dominated solution)x(2)，此时，解x(1)称为非支配解(non-dominated solution)或非劣解，x(2)称为支配解或劣解；其中，M为目标数。

4.根据权利要求1所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d中线路优化计算过程具体为：群体初始化→轮赛制选择算子设计→交叉和变异→精英个体校验。

5.根据权利要求4所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d群体初始化是按照遗传编码的方式随机产生初始种群，每一个个体代表一种分区恢复方案，调用网架重构算法构建出相应的恢复网架，计算出各目标函数的适应值。

6.根据权利要求5所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d中遗传编码方式采用染色体结构设计，设电网系统中存在e个目标节点、k个黑启动电源和l回线路，则恢复方案以长度为e+h+l，结构为i1,i2,…,ie/A1,A2,…,Ah/j1,j2,…,jl的染色体表示，其中，前e位是排序操作段，它是e个标节点的一个全排列，代表目标节点的恢复顺序；中间h位是分区操作段，代表相应节点被划分到的分区，集合{A1,A2,…,Ah}中共包含k个不同元素并以英文字母表示；后l为排序操作段，它是l回目标线路的一个全排列，代表目标线路的恢复顺序。

7.根据权利要求4所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d轮赛制选择算子采用随机配对方式对父代个体进行比较,当irank<jrank或irank＝jrank且L[i]d>L[j]d时，淘汰个体j，胜者i保留，可使计算结果在目标空间比较均匀地散布，以维持群体的多样性，其中，irank、jrank分别指个体i、j的非支配序值；L[i]d、L[j]d分别表示任意个体i、j的拥挤距离。

8.根据权利要求4所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d中交叉和变异算法中采用SBX算子和随机变异算子，对轮赛制选择出来的种群进行交叉和变异操作，形成新的子代种群Di，交叉和变异相互配合可使算法具有良好的局部和全局搜索性能。

9.根据权利要求4所述的一种考虑了相邻系统的电力支援方法，其特征在于，步骤d中精英个体校验包括以下三个步骤：

S1、对种群进行基因解码：方案解码对精英策略优选后的新父代种群进行基因解码，从黑启动电源点开始，依次形成各目标节点的送电路径，并记录各目标节点的恢复时间，依据节点类型计算相应目标函数的值，形成相应的网架重构方案；

S2、精英个体方案校验：只对处于非支配序最高层的精英个体进行校验，同时跳过拥有校验可行标志的精英个体，检验内容包括潮流、节点电压和发电机自励磁约束，校验通过的方案，校验标志设置为可行；

S3、方案调整：对发生潮流越限的方案进行方案调整，方案调整采用灵敏度分析法对发电机出力及负荷水平进行调整，如果调节量在允许范围内，则方案依然设为可行；否则，校验标志设置为不可行。